Teadusringkondades on “teooria”, “seadus” ja “fakt” tehnilised terminid, millel on erinevad ja keerulised tähendused. Paljud inimesed, kellel pole teaduslikku tausta, sealhulgas õpilased, kes õpivad keskkoolis ja kolledžis sissejuhatavates loodusteaduste tundides ei saa nende kolme termini erinevustest kindlalt aru. Paljud täiskasvanud ei tea ka nende kolme termini erinevust ning võivad kasu saada viisakast ja vestlust toetavast selgitusest. See artikkel aitab teil mõista ja selgitada erinevusi õige teadusliku kasutuse vahel. iga kolme termini kohta.
1
Defineerige teadusseadus. Seaduse mõistmine on teadusterminoloogia mõistmiseks ülimalt oluline: teadusseadus on korduval pikaajalisel vaatlusel põhinev väide, mis kirjeldab mis tahes loodusnähtusi. Seadusi pole kunagi ümber lükatud (seega nende suhteliselt väike arv) ja need ei ole seletused; need on kirjeldused ja esitatakse sageli suhteliselt lihtsate matemaatiliste võrrandite kaudu. Teaduslikud seadused võivad vaatamata nende formaalsusele muutuda või neil võib olla erandeid, kui teaduslikud arusaamad nähtustest arenevad.
2
Tooge näiteid seadustest. Aidates kellelgi mõista teaduslikku seadust ja abstraktset kontseptsiooni, võimaldab see teoorial ja faktil vahet teha. Seadused on paljuski lähtekohaks; neid täheldatakse sageli ja neid pole kunagi ümber lükatud, kuid need ei selgita, miks midagi juhtub. Näiteks gravitatsiooniseadust tuntakse teadusringkondades alates 17. sajandi lõpust. Seadus kirjeldab gravitatsiooni loodusnähtust, kuid ei anna selgitust, kuidas ja miks gravitatsioon toimib.
3
Määratlege teaduslik teooria. Teaduslikult öeldes on teooria ratsionaalne seletus selle kohta, miks meie maailma mingi aspekt teatud viisil toimib. Teooria määratlus hõlmab fakte ja seadusi, kuigi need 3 on põhimõtteliselt eraldiseisvad. Teooria põhineb esialgsetel hüpoteesidel (haritud oletustel) ja seda saab läbi vaadata vastavalt teadusliku arusaama kujunemisele nähtuse põhjustest. Teooria on kinnitatud. kõigi olemasolevate tõendite põhjal, nii et seda saab kasutada uute, seni jälgimata nähtuste ennustamiseks.
4
Tooge näide teaduslikust teooriast. See aitab teie mõtet selgitada ja annab selgema selgituse. Teooriat kasutatakse sündmuse selgitamiseks, samas kui seadus kirjeldab nähtust looduses konkreetsetes tingimustes. Näiteks loodusliku valiku teaduslik teooria vastab evolutsiooniseadusele. Kui seadus sätestab vaadeldava loodusnähtuse (eluvormid arendavad välistest asjaoludest lähtuvalt uusi omadusi), siis teooria kirjeldab, kuidas ja miks see juhtub.
5
Määratlege teaduslik fakt. Teadusterminoloogias on fakt tähelepanek, mida on korduvalt täheldatud ja mida peetakse praktiliselt toimivaks ja “õigeks”. Kuigi fakte saab teaduslikult ümber lükata või need ei pruugi olla ajas ja kohas järjekindlad, peetakse neid tõeseks seni, kuni need on on osutunud valeks.
6
Tooge näiteid teaduslike faktide kohta. Selle kontseptsiooni selgitamisel keskenduge eelkõige faktide ja seaduse eraldamisele, kuna mõlemad kirjeldavad loodusnähtusi, ehkki erineval viisil. Teadusliku fakti selgitamisel alustage üldisest vaatlusest. Näiteks alustage selgitust, öeldes midagi sellist: “Keskpäeval on väljas alati helge.” See on tõsiasi, kuna see kirjeldab loodusseisundit, kuid see väide ei pruugi tõele vastata Antarktikas või Gröönimaal, kus pimedus kestab teatud aastaaegadel kogu päeva. Selgitage, kuidas see juhtub viia teadusliku fakti revideerimiseni: “teatud laiuskraadides on keskpäeval alati väljas helge.”
7
Selgitage vahet teaduslike seaduste ja faktide vahel. Faktid on sageli teadusliku uurimise algmaterjalid; need võivad tekitada uudishimu ja hüpoteese, mis tulenevad uurimisest ja eksperimenteerimisest.Faktid on vähem formaalsed kui seadused ja neid ei peeta “ametlikuks” definitsiooniks nähtusele, mis toimub või millegi juhtub.Faktid on rohkem lokaliseeritud ja üldista vähem kui seadusi. Selgitage, et kui evolutsiooniseadus kirjeldab viisi, kuidas liigid kogu maailmas aja jooksul arenevad, võib evolutsiooniga (ja loodusliku valikuga) seotud teaduslik fakt olla: “pika kaelaga kaelkirjakud võivad ulatuda rohkemate lehtedeni kui kaelkirjakud lühikese kaelaga.â€
8
Korraldage kõik levinud väärarusaamad. Paljud õpilased ja täiskasvanud mõistavad valesti teadussõnavara ja mõistavad valesti teooriate, seaduste ja faktide seost. Näiteks ei arene teadusteooriatest teaduslikud seadused. Erinevuse selgitamiseks keskenduge sellele eristusele: seadused kirjeldavad nähtusi, teooriad seletavad nähtusi ja faktid kirjeldavad vaatlusi.
9
Paluge oma õpilastel määratleda mõned teaduslikud teooriad. Saate tugineda nende endi arusaamadele, et töötada välja keerukam “teooria” definitsioon. Hea määratlus peaks selgitama, et teaduslik teooria on väide, mille eesmärk on selgitada loodusnähtusi. Selgitage oma õpilastele: teooria on väga vähe väärt, kui see ei ennusta õigesti kõiki teadaolevaid tõendeid. Teooriaid võidakse muuta, kui uued tõendid muutuvad kättesaadavaks. (Enamik teooriaid, mida keskkooli loodusteaduste tunnis arutate, on hästi kinnitatud ja tõenäoliselt ei muudeta neid olulisel määral ümber.)
10
Paluge õpilastel nimetada mõned teaduslikud teooriad. Saate mõned levinumad vastused, näiteks: Relatiivsusteooria: et füüsikaseadused on kõigi vaatlejate jaoks ühesugused; loodusliku valiku teel toimuva evolutsiooni teooria: et täheldatud muutused liikides toimuvad seetõttu, et valitakse hästi kohanenud isendeid vähem kohanenud isendite asemel. .Suure Paugu teooria: et universum sai alguse lõpmatult väikesest punktist, mis läbis paisumise, et moodustada universum, nagu me seda praegu tunneme.
11
Määratlege oma õpilaste jaoks teaduslik fakt. Fakt on objektiivne, kontrollitav tähelepanek, mis on igal pool ühesugune. Seda saab korduvalt kontrollida ja seda on korduvalt kontrollitud. Näiteks teame, et haiguse iduteooria on tõsiasi, sest võime võtta haigust põdevalt inimeselt baktereid, vaadata neid baktereid mikroskoobi all ja seejärel süstida bakterid teise isendisse, kes seejärel haigestub samasse haigusse. Teame, et Maa on ümmargune, kuna võime liikuda otse läände ja lõpuks jõuda sinna, kust alustasime.
12
Selgitage, et teooriaid ei saa kunagi muuta faktiks; need 2 on põhimõtteliselt erinevad. Pidage meeles, et teooria on üldine väide, mis on mõeldud faktide selgitamiseks. Kasuliku näitena tutvustage oma õpilastele heliotsentrilise teooria arengut ja fakte, mis selle teooria aluseks on. Muistsed rahvad märkasid omapäraseid valguspunkte, mis “rändasid” nende taustal. (Nüüd teame, et need on planeedid.) Planeedid liikusid läbi taeva, kuna nad, nagu Maagi, tiirlesid ümber Päikese, igaüks erineva kiirusega, erineval kaugusel Päikesest. Üldiselt peetakse Nicolaus Copernicust esimeseks, kes selle teooria välja pakkus, ja ta toetas oma teooriat kõvasti. tõendeid, kuid iidsed kultuurid komistasid selle peale spekulatsioonide kaudu.Praegu peame seda faktiks, kuna oleme saatnud nendele planeetidele palju käsitööd ja suudame nende liikumist väga täpselt ennustada. Loomulikult lähtuvad meie ennustused teooriast (ja seadustest). selle teooria aluseks).
13
Defineerige teadusseadus. See on keeruline mõiste ja ajab õpilasi segadusse. Seadused on oma olemuselt pigem matemaatilised ja tuletatakse tavaliselt lihtsatest väidetest matemaatiliste süsteemide ja nende käitumise kohta. Selgitage, et sarnaselt teooriaga saab ka seadust kasutada ennustuste tegemiseks, kuid seaduse esmane eesmärk on kirjeldada loodusnähtusi. Mõned teaduslikud seadused hõlmavad järgmist: Newtoni kuumutamise ja jahutamise seadus: kahe soojuskontaktis oleva keha temperatuurimuutus on võrdeline nende temperatuuride erinevusega. Newtoni liikumisseadused: väited selle kohta, kuidas aatomitest koosnevad suured objektid käituvad suhteliselt madalal kiirusel liikudes. üksteisele.Termodünaamika seadused: väited entroopia, temperatuuri ja termilise tasakaalu kohta.Oomi seadus: pinge puhtalt takistuslikul elemendil on võrdne elementi läbiva vooluga ja selle takistusega.
14
Arutage, kuidas teooriaid tehakse ja kuidas need arenevad. Esiteks, teooria konstrueeritakse faktidest; fakt eelneb ja teavitab teooriat. Teiseks sisaldavad teooriad seadusi, kuid ilma toetavate faktideta tähendavad seadused väga vähe. Teooriad sisaldavad ka loogilisi järeldusi. Näiteks tuleb järeldada, et tuletatud seadused ennustavad tegelikult fakte. Kogudes kõiki varasemaid teadmisi, teeb teadlane üldise avalduse, et selgitada kõiki tõendeid. Teised teadlased kinnitavad fakte ja kasutavad teooriat ennustuste tegemiseks ja uute faktide saamiseks.